江蘇省鹽城市鹽都區(qū)時(shí)楊中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末調(diào)研試題含解析

江蘇省鹽城市鹽都區(qū)時(shí)楊中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末調(diào)研試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、某同學(xué)用鐵釘與漆包線繞成電磁鐵，當(dāng)接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉(zhuǎn)向左側(cè)，如圖所示，則此時(shí)()A.導(dǎo)線A端接電池負(fù)極B.鐵釘內(nèi)磁場(chǎng)方向向右C.鐵釘左端為電磁鐵的N極D.小磁針?biāo)谖恢玫拇艌?chǎng)方向水平向右2、在邊長為a、厚度為h的導(dǎo)體中，通以圖示方向的電流，導(dǎo)體的電阻為R1，現(xiàn)將其四等分，取其中之一通以圖示方向的電流，其電阻為R2，則R1：R2為（）A.4：1B.1：1C.1：2D.2：13、如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡．粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)．下列判斷正確的是A.該粒子帶負(fù)電B.粒子在M點(diǎn)的速度大于N點(diǎn)的速度C.粒子在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度D.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于N點(diǎn)的電勢(shì)能4、如圖所示，厚度均勻矩形金屬塊棱長ab＝10cm，bc＝5cm，其左、右兩端面為正方形．當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電流為1A；若將C與D接入同一電路中，則電流為()A.4A B.2AC.A D.A5、如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab＝Ubc，實(shí)線為一帶電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，R點(diǎn)在等勢(shì)面b上，據(jù)此可知（）A.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的小B.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)的大C.帶電質(zhì)點(diǎn)一定從P向Q運(yùn)動(dòng)D.三個(gè)等勢(shì)面中，c的電勢(shì)最高6、如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶電粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.粒子在三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力不相等B.粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為Epc＜Epa＜EpbC粒子必先過a，再到b，然后到cD.粒子在三點(diǎn)所具有的動(dòng)能大小關(guān)系為Ekb＞Eka＞Ekc二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出的瞬間，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，正確的是A. B.C D.8、在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)中有一根長為2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg、帶電荷量為3×10-5C的帶電小球（視為質(zhì)點(diǎn)），它靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角，如圖所示。給小球一個(gè)初速度，讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，下列說法正確的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為1×104N/CB.小球的動(dòng)能最小值為0.96JC.小球的機(jī)械能最小值為1.54JD.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大電勢(shì)能為0.96J9、如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電絕緣體物塊位于高度略大于物塊高的水平寬敞絕緣隧道中，隧道足夠長，物塊上、下表面與隧道上、下表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.整個(gè)空間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)給物塊水平向右的初速度比，空氣阻力忽略不計(jì)，物塊電荷量不變，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物塊克服阻力做功可能為A.0 B.C. D.10、如圖所示，矩形金屬線框abcd放在光滑的絕緣水平桌面上，虛線為線框的對(duì)稱軸，線框的ab邊長為L，bc邊長為d，線框的電阻為R，用繞過定滑輪的不可伸長的絕緣細(xì)線將線框和放在地面上的重物連接，開始時(shí)繩子剛好拉直沒有張力，連接線框部分的細(xì)線水平，連接重物部分的細(xì)線豎直，重物的重力為G．現(xiàn)在虛線右側(cè)加垂直于桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小從0開始均勻增大，經(jīng)過t時(shí)間重物剛好要離開地面，則下列判斷正確的是（）A.t時(shí)間末，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.t時(shí)間內(nèi)，線框回路中的電流均勻增大C.t時(shí)間內(nèi)，線框ab邊受到的安培力均勻增大D.t時(shí)間內(nèi)，線框中電流的功率隨時(shí)間均勻增大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）利用圖甲所示的裝置探究碰撞中的不變量，在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A質(zhì)量m1=0.280kg，滑塊B的質(zhì)量m2=0.110kg，遮光片的寬度d=0.50cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為f=50Hz，將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與靜止的B相碰；碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為△tB=2.500ms，碰撞后打出的紙帶如圖乙所示(1)在該實(shí)驗(yàn)方案中，下列說法正確的是____A．調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，確保導(dǎo)軌水平B．滑塊A的初始位置應(yīng)盡可能靠近滑塊BC．遮光片的寬度適當(dāng)窄一些有利于減小誤差D．滑塊A和滑塊B的質(zhì)量交換也可完成該實(shí)驗(yàn)(2)兩滑塊碰撞前A滑塊的速度大小為____m/s，兩滑塊碰撞后B滑塊的速度大小為____m/s；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)碰撞后滑塊A的質(zhì)量和速度的乘積大小為____kg·m/s；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)通過實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)可得，在誤差允許的范圍內(nèi)，A、B兩個(gè)滑塊碰撞過程中的不變量是____12．（12分）兩條平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直導(dǎo)軌平面。兩導(dǎo)軌間距為L，左端接一電阻R，其余電阻不計(jì)。長為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置，開始時(shí)ab棒不導(dǎo)軌垂直，在ab棒繞a點(diǎn)緊貼導(dǎo)軌以角速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的過程中，通過電阻R的電流方向?yàn)開________（填“由上到下”或者“由下到上”）；電動(dòng)勢(shì)的最大值為_________；通過電阻R的電荷量是_________。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】當(dāng)接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉(zhuǎn)向左側(cè)，所以小磁針處的磁場(chǎng)的方向向左，通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向向右，鐵釘右端為電磁鐵的N極．所以螺旋管外側(cè)的電流的方向向下，即漆包線內(nèi)電流由A流向B，導(dǎo)線A端接電池正極．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B2、B【解析】由電阻定律可知，長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，面積變?cè)瓉淼囊话?，所以電阻不變，則電阻之比為1：1故選B。3、D【解析】A、帶電粒子的軌跡向下彎曲,則帶電粒子所受的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線切線向下,則知帶電粒子帶正電,故A錯(cuò)誤.B、從M到N，電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,速度也增大,故帶電粒子在M點(diǎn)的速度小于在N點(diǎn)的速度.故B錯(cuò)誤.C、電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小,由圖知粒子在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),在M點(diǎn)的加速度小于N點(diǎn)的加速度.故C錯(cuò)誤.D、電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小.所以D選項(xiàng)是正確的.故選D【點(diǎn)睛】帶電粒子的軌跡向下彎曲,則帶電粒子所受的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線切線向下,則知帶電粒子帶正電,由電場(chǎng)線的疏密可判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小,再判斷電場(chǎng)力的大小.由帶電粒子的軌跡可判定電場(chǎng)力的方向,確定電場(chǎng)力做功情況,分析電勢(shì)能和動(dòng)能的變化,再分析速度的變化.帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能總和守恒.4、A【解析】設(shè)沿AB方向的橫截面積為S1，沿CD方向的橫截面積為S2，則：，A、B接入電路中時(shí)的電阻為R1，C、D接入電路中時(shí)的電阻為R2，由電阻定律，可得：，兩種情況下電流之比為：故：I2＝4I1＝4A；A．4A，故A符合題意；B．2A，故B不符合題意；C．A，故C不符合題意；D．A，故D不符合題意。故選A。5、B【解析】A．等差等勢(shì)面P處密，P處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)力大，加速度大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直可知電荷所受的電場(chǎng)力應(yīng)向下，則從P到Q的過程中電場(chǎng)力做正功，質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，所以P點(diǎn)電勢(shì)能大，故B正確；C．帶電質(zhì)點(diǎn)可能從P向Q運(yùn)動(dòng)，也可能從Q向P運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．不知道該質(zhì)點(diǎn)帶正電還是帶負(fù)電，所以不能判斷電勢(shì)的高低的關(guān)系，故D錯(cuò)誤；故選B.6、B【解析】A．因表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面的三條虛線是平行且等間距的，由此可判斷電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)所以帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)受到的電場(chǎng)力相等，A錯(cuò)誤；B．由題中的圖可知，電場(chǎng)的方向是向上的，根據(jù)軌跡判斷電場(chǎng)力方向向下，則帶電粒子帶負(fù)電，根據(jù)則B正確；C．由題中的圖可知，電場(chǎng)的方向是向上的，帶負(fù)電的粒子將受到向下的電場(chǎng)力作用，帶負(fù)電的粒子無論是依次沿a、b、c運(yùn)動(dòng)，還是依次沿c、b、a運(yùn)動(dòng)，都會(huì)的到如圖的軌跡，C錯(cuò)誤；D．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有電場(chǎng)力做功，故電勢(shì)能與動(dòng)能之和應(yīng)是恒定不變的，由圖可知，粒子在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大，在c點(diǎn)的電勢(shì)能最小，則可判斷在c點(diǎn)的動(dòng)能最大，在b點(diǎn)的動(dòng)能最小，D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】（1）當(dāng)磁鐵N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上．故A錯(cuò)誤；（2）當(dāng)磁鐵S極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上，故B錯(cuò)誤；（3）當(dāng)磁鐵S極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下．故C正確；（4）當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下，故D正確；故本題選CD【點(diǎn)睛】當(dāng)磁鐵的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)磁場(chǎng)去阻礙線圈的磁通量的變化8、ACD【解析】A．小球靜止時(shí)有解得，故A正確；B．將重力和電場(chǎng)力合成后的合力為，小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其等效最高點(diǎn)為將繩反向延長與圓的交點(diǎn)，如圖所示，在等效最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小，由F提供向心力可得故動(dòng)能最小值為故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)力做負(fù)功最多時(shí)，機(jī)械能最小，故機(jī)械能最小的點(diǎn)為圓軌道最左邊的點(diǎn)，如圖中C點(diǎn)，從A到C，電場(chǎng)力做功為在A點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能為從A到B，由動(dòng)能定理可得故小球在C位置的機(jī)械能為故C正確；D．小球在C位置時(shí)電勢(shì)能最大，故小球的最大電勢(shì)能為故D正確；故選ACD。9、AD【解析】若滑塊受到向上的洛倫茲力F=mg時(shí)，則支持力FN=0，摩擦力為f=0，所以滑塊將勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力不做功，故A正確；若洛倫茲力F＜mg，則彈力方向向上，豎直方向滿足：FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，由F=qvB知，F(xiàn)減小，F(xiàn)N則增大，f增大，由-f=ma可知，v逐漸減小，最后減為零，由能量守恒得：，若洛倫茲力F＞mg，則滑塊受到向下的壓FN，在豎直方向有F=mg+FN，滑塊向右做減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)態(tài)分析知，當(dāng)洛倫茲力F=mg時(shí)，F(xiàn)N=0，f=0，最終滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滿足：qvB=mg，解得：，對(duì)滑塊整個(gè)過程由動(dòng)能定理得：，解得：，故D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤10、AC【解析】設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系為B=kt，則=k；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電流為．經(jīng)過t時(shí)間重物剛好要離開地面，細(xì)線的拉力恰好等于重物的重力，則有BIL=G；其中B=kt，代入得kt??L=G，解得，所以t時(shí)間末，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kt=．故A正確．由，知線框回路中的電流恒定不變，故B錯(cuò)誤．時(shí)間內(nèi)，線框ab邊受到的安培力F=BIL=kt??L=t，則知安培力均勻增大，故C正確．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E恒定不變，感應(yīng)電流I也恒定不變，由P=EI知線框中電流的功率恒定不變，故D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】本題是感生電動(dòng)勢(shì)問題，要知道磁通量均勻變化時(shí)，線框中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，但線框受到的安培力在均勻變化三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.AC②.1.90③.2.00④.0.308⑤.兩滑塊總動(dòng)量【解析】(1)[1]A．導(dǎo)軌水平，可以消除重力分力的影響，故A正確；B．滑塊A的初始位置越靠近B，不利于滑塊A碰前的初速度計(jì)算，故B錯(cuò)誤；C．遮光片的寬度適當(dāng)窄些，處理滑塊的速度越準(zhǔn)確，故C正確；D．由于A的質(zhì)量較大，如果交換質(zhì)量，有可能使A反彈，則不能完成該實(shí)驗(yàn)，故D錯(cuò)誤。故選AC；(2)[2]由圖乙所示紙帶可知，碰撞前A的速度[3]兩滑塊碰撞后B滑塊的速度大?。?3)[4]碰撞后滑塊A的速度為碰撞后滑塊A的質(zhì)量和速度的乘積大小為；(4)[5]碰撞后滑塊B質(zhì)量和速度的乘積大小為碰撞前滑塊A的質(zhì)量和速度的乘積大小為碰撞后滑塊A、B的質(zhì)量和速度的乘積之和為所以在誤差允許的范圍內(nèi)，A、B兩個(gè)滑塊碰撞過程中的不變量是兩滑塊與速度乘積之和即總動(dòng)量。12、